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绝缘材料高频介电常数测量仪  高频电桥
由于它不再是一个高压电桥，因此承受电压U1的臂能容易地引人可调元件;替代法在此适用
 还应指出，带有分开的初级绕组的电桥允许电源和检测器互换位置。其平衡与在次级绕组中对应
的安匝数的补偿相符.

绝缘材料高频介电常数测量仪  带屏蔽的简单西林电桥

 桥的B点(在测量臂边的电源接线端子)与屏蔽相连并接地。

 屏蔽能很好地起到防护高压边影响的作用，但是增加了屏蔽与接到测量臂接线端M和N的各根导线之间电容.此电容承受跨接测量臂两端的电压 这样会引人一个通常使tans的测量精度限于0.1%数量级的误差，当电容CX和CN不平衡时尤为显著。

Q值测量：

a．Q值测量范围：2～1023。              b．Q值量程分档：30、100、300、1000、自动换档或手动换档。

c．标称误差

      频率范围：20kHz～10MHz；       固有误差：≤5％?满度值的2％；工作误差：≤7％?满度值的2％；

      频率范围：10MHz～60MHz；      固有误差：≤6％?满度值的2％；工作误差：≤8％?满度值的2％。

仪器能在较高的测试频率条件下，测量高频电感或谐振回路的Q值，电感器的电感量和分布电容量，电容器的电容量和损耗角正切值，电工材料的高频介质损耗，高频回路有效并联及串联电阻，传输线的特性阻抗等。

作为最新一代的通用、多用途、多量程的阻抗测试仪器，测试频率上限达到160MHz。

1双扫描技术-测试频率和调谐电容的双扫描、自动调谐搜索功能。

2双测试要素输入-测试频率及调谐电容值皆可通过数字按键输入。

3双数码化调谐-数码化频率调谐，数码化电容调谐。

4自动化测量技术-对测试件实施Q值、谐振点频率和电容的自动测量。

5全参数液晶显示 – 数字显示主调电容、电感、Q值、信号源频率、谐振指针。

6 DDS数字直接合成的信号源-确保信源的高葆真，频率的高精确、幅度的高稳定。

7计算机自动修正技术和测试回路最优化 —使测试回路 残余电感减至最低，彻底根除Q读数值在不同频率时要加以修正的困惑。

西林电桥是测量电容率和介质损耗因数的最经典的装置。它可使用从低于工频(50 Hz-60 Hz)直至100 kHz的频率范围，通常测定50 pF-1 000 pF的电容(试样或被试设备通常所具有的电容)这是一个四臂回路(图A. 1)。其中两个臂主要是电容(未知电容Cx和一个无损耗电容C,)。另外两臂(通常称之为测量臂)由无感电阻R，和R:组成，电阻R,在未知电容Cx的对边上，测量臂至少被一个电容C,分流 一般地说，电容C:和两个电阻R,和R:中的一个是可调的。

    如果采用电阻R、和(纯)电容C的串联等值回路来表示电容Cx，则图A. 1所示的电桥平衡时导出:

       R1

Cs=Cn?——

       R2

和tanδx=ωCSRS=ωC1R1

如果电阻R2被一个电容C2分流，则tanδ =的公式变为：

Tanδx=ωC1R1---ωC2R2

由于频率范围的不同，实际上电桥构造会有明显的不同。例如一个50 pF-1 000 pF的电容在50 Hz时的阻抗为60 MΩ-3 MΩ，在100 kHz时的阻抗为3 000Ω-1 500Ω.

频率为100 kHz时，桥的四个臂容易有相同数量级的阻抗，而在50 Hz-60 Hz的频率范围内则是不可能的。因此，出现了低频和(相对)高频两种不同形式的电桥.

带瓦格纳(Wagner)接地电路的西林电桥

 图A.2示出了使电桥测量臂接线端与屏蔽电位相等的方法。这种方法是通过使用外接辅助桥臂ZA、ZB(瓦格纳接地电路)，并使这两个辅助桥臂的中间点P接到屏蔽并接地。调节辅助桥臂(实际为

ZB)以使在ZA和ZB上的电压分别与电桥的电容臂和测量臂两端的电压相等.显然，这个解决方法包括两个桥即主桥AMNB和辅桥AMPB(或ANPB)同时平衡。通过检测器从一个桥转换到另一个桥逐

次地逼近平衡而最终达到二者平衡.用这种方法精度可以提高一个数量级，这时，实际上该精度只决定于电桥元件的精密度平衡用这种方法精度可以提高一个数量级，这时，实际上该精度只决定

于电桥元件的精密度。

     必须指出，只有当电源的两端可以对地绝缘时才使用上述特殊的解决方法。如果不可能对地绝缘，则必须使用更复杂的装置(双屏蔽电桥)。

高分子材料的损耗

高分子聚合物电介质按单体单元偶极矩的大小可分为极性和非极性两类。一般地，偶极矩在0~0.5D（德拜）范围内的是非极性高聚物；偶极矩在0.5D以上的是极性高聚物。非极性高聚物具有较低的介电常数和介质损耗，其介电常数约为2，介质损耗小于10-4；极性高聚物则具有较高的介电常数和介质损耗，并且极性愈大，这两个值愈高。

高聚物的交联通常能阻碍极性基团的取向，因此热固性高聚物的介电常数和介质损耗均随交联度的提高而下降。酚醛树脂就是典型的例子，虽然这种高聚物的极性很强，但只要固化比较完全，它的介质损耗就不高。相反，支化使分子链间作用力减弱，分子链活动能力增强，介电常数和介质损耗均增大。

高聚物的凝聚态结构及力学状态对介电性景响也很大。结品能抑制链段上偶极矩的取向极化，因此高聚物的介质损耗随结晶度升高而下降。当高聚物结晶度大于70%时，链段上的偶极的极化有时完全被抑制，介电性能可降至最低值，同样的道理，非晶态高聚物在玻璃态下比在高弹态下具有更低的介质损耗。此外，高聚物中的增塑利、杂质等对介电性能也有很大景响。

GB/T 1409-2006标准规定了在15 Hz-300 MHz的频率范围内测量电容率、介质损耗因数的方法，并由此计算某些数值 ，如损耗指数。本标准中所叙述的某些方法，也能用于其他频率下测量.

    本标准适用于测量液体、易熔材料以及固体材料。测试结果与某些物理条件有关，例如频率、温度、

湿度，在特殊情况下也与电场强度有关有时在超过1 000 V的电压下试验，则会引起一些与电容率和介质损耗因数无关的效应，对此不予论述.

介质损耗和介电常数是各种电瓷、装置瓷、电容器等陶瓷，还有复合材料等的一项重要的物理性质，通过测定介质损耗角正切tanδ及介电常数(ε)，可进一步了解影响介质损耗和介电常数的各种因素，为提高材料的性能提供依据；仪器的基本原理是采用高频谐振法，并提供了，通用、多用途、多量程的阻抗测试。它以单片计算机作为仪器的控制，测量核心采用了频率数字锁定，标准频率测试点自动设定，谐振点自动搜索，Q值量程自动转换，数值显示等新技术，改进了调谐回路，使得调谐测试回路的残余电感减至最低，并保留了原Q表中自动稳幅等技术，使得新仪器在使用时更为方便，测量值更为精确。

结构损耗

在高频电场和低温下，有一类与介质内邻结构的紧密度密切相关的介质损耗称为结构损耗。这类损耗与温度关系不大，耗功随频率升高而增大。

试验表明结构紧密的晶体成玻璃体的结构损耗都很小，但是当某此原因（如杂质的掺入、试样经淬火急冷的热处理等）使它的内部结构松散后。其结构耗就会大大升高。

介质损耗：绝缘材料在电场作用下，由于介质电导和介质极化的滞后效应，在其内部引起的能量损耗。也叫介质损失，简称介损。在交变电场作用下，电介质内流过的电流相量和电压相量之间的夹角（功率因数角Φ）的余角δ称为介质损耗角。

损耗因子也指耗损正切，是交流电被转化为热能的介电损耗（耗散的能量）的量度，一般情况下都期望耗损因子低些好。

表征：

电介质在恒定电场作用下，介质损耗的功率为

　　W=U2/R=（Ed）2S/ρd=σE2Sd

定义单位体积的介质损耗为介质损耗率为

ω=σE2

在交变电场作用下，电位移D与电场强度E均变为复数矢量，此时介电常数也变成复数，其虚部就表示了电介质中能量损耗的大小。

D，E，J之间的相位关系图

D，E，J之间的相位关系图

如图所示，从电路观点来看，电介质中的电流密度为

J=dD/dt=d（εE）/dt=Jτ iJe

式中Jτ与E同相位。称为有功电流密度，导致能量损耗；Je，相比较E超前90?，称为无功电流密度。

定义

tanδ=Jτ/Je=ε〞/εˊ

式中，δ称为损耗角，tanδ称为损耗角正切值。

损耗角正切表示为获得给定的存储电荷要消耗的能量的大小，是电介质作为绝缘材料使用时的重要评价参数。为了减少介质损耗，希望材料具有较小的介电常数和更小的损耗角正切。损耗因素的倒数Q=（tanδ）-1在高频绝缘应用条件下称为电介质的品质因素，希望它的值要高。

标准配置：

高配Q表 一只  

试验电极 一只（c类）

电感     一套（9只）

电源线   一条

说明书   一份

合格证   一份

保修卡   一份

振荡频率：

a．振荡频率范围：10kHz～50MHz；

b．频率分段（虚拟）

10～99.9999kHz

100～999.999kHz

1～9.99999MHz

10～60MHz

c．频率误差：3?10-5?1个字。

注意事项1、该仪器初始的包装材料需小心保存，安装需由本公司的专业技术人员进行操作。2、若仪器由于任何原因必须返修，必须将其装入原纸箱中以防运输途中损坏。3、在开机前，操作者要首先熟悉操作方法。

产品价格承诺1、在同等竞争条件下，我公司在不以降低产品技术性能、更改产品部件为代价的基础上，真诚以最优惠的价格提供给贵方。2、在保修期内供方将免费维修和更换属质量原因造成的零部件损坏，保修期外零部件的损坏，提供的配件只收成本费，由需方人为因素造成的设备损坏，供方维修或提供的配件均按成本价计。